L'ensemble monumental à l'époque romane (XII^e siècle)

L'abbé Suger agrandit la basilique carolingienne à l'ouest par l'actuel massif occidental dont la silhouette conserve, dans ses grandes lignes, l'aspect d'origine, excepté la tour de façade nord, démontée en 1847. La structure intérieure de ce massif comprend trois chapelles établies à l'étage qui, primitivement, durent comporter également des fenêtres à l'est. Avec ses trois portails en façade, la construction affiche de nouveau son rôle d'accès principal par l'ouest. Pour joindre ce massif à l'église, quatre travées de raccordement, retrouvées en fouille, reproduisent très exactement la structure de la nef basilicale.

L'église est également agrandie à l'est par l'actuel chevet dont le premier niveau englobe les cryptes d'origine carolingienne et laisse voir les souches de deux tours flanquant le sanctuaire, restées à l'état de projets. Le deuxième niveau correspond au déambulatoire qui ouvre sur les cinq chapelles rayonnantes. Le troisième niveau a disparu. Sumner McKnight Crosby le reconstitue sous la forme d'un chœur voûté d'ogives et éclairé d'une rangée de fenêtres hautes. Cette proposition suppose l'existence, à l'extérieur, d'un système de contrebutement, supporté par les contreforts très saillants, placés entre les chapelles. Une troisième campagne de construction projetait de flanquer la nef carolingienne de bas-côtés doubles mais l'édification de nouveaux murs extérieurs, commencée dans ce but, resta inachevée.

Avec les relevés en plan du monastère médiéval par Robert de Cotte, plusieurs documents iconographiques antérieurs au XVIII^e siècle et les récentes observations archéologiques effectuées sur son emplacement, nous disposons de bases relativement sûres pour reconstituer l'aspect des bâtiments communautaires, en l'occurrence le cloître roman et l'hôtellerie attribuée à la même époque. Selon toute vraisemblance, les quatre galeries du cloître côtoyaient, au nord, le bas-côté de la basilique resté inachevé, à l'est et au sud, un ancien état du dortoir et du réfectoire et, à l'ouest, la nouvelle aile de l'hôtellerie. Cette dernière construction semble avoir été dotée d'une galerie haute éclairée par une arcature surmontant le toit en appentis du cloître.

Les deux églises mises au jour en bordure nord du grand cimetière subsistent. Le chevet de Saint-Barthélemy est augmenté d'une annexe orientale. Saint-Pierre est reconstruite depuis ses fondations mais sans que son plan soit modifié. L'abside est flanquée, au sud, d'une tour hors-œuvre. Un plan antérieur à la démolition de la collégiale Saint-Paul confronté au levé d'un dégagement des vestiges par François Debret en 1842-1843 et aux observations récentes effectuées sur des surfaces plus limitées, permet de conclure à la reconstruction de l'église sur un plan basilical. La nef à deux files de colonnes maçonnées mesure huit travées de long et se lie directement à un chœur terminé en hémicycle connue sous le vocable de Saint-Michel-du-Degré. Une tour-clocher carrée est plantée sur la dernière travée du bas-côté sud, flanquée, à l'est, par une tourelle d'escalier circulaire engagée de moitié dans la construction.

La morphologie de l'ancien secteur résidentiel se voit également modifiée au rythme accéléré de constructions nouvelles. Un premier bâtiment, aux murs appareillés, s'aligne sur le pan de mur de l'ancien palais conservé en élévation. Dans l'hypothèse la plus simple on peut le reconstituer sous la forme d'une maison approximativement carrée comportant au moins un étage. Un imposant mur de clôture s'adosse à son angle nord-est et rejoint, en ligne droite, l'église Saint-Barthélemy située 48 m plus à l'est. Ce mur présente en son milieu une interruption qui devait correspondre, en élévation, à un portail. À l'est, il délimitait l'aire funéraire, à l'ouest, il créait, avec le pan de mur de l'ancien palais, une cour oblongue dont le petit côté oriental fut muré par une tour isolée. Par la suite est édifiée une quatrième église, connue sous le vocable de Saint-Michel-du-Degré. Son abside rectangulaire qu'un passage sépare du pignon de Saint-Barthélemy, se raccorde à une nef unique, adossée à la clôture du cimetière ; en façade ouest, l'église semble s'approprier la tour isolée. L'édifice, bien que renforcé de contreforts, a dû être couvert d'un simple plafond.